Evaluation of clearness index and cloudiness index using measured global solar radiation data: A case study for a tropical climatic region of Nigeria



Título del documento: Evaluation of clearness index and cloudiness index using measured global solar radiation data: A case study for a tropical climatic region of Nigeria
Revista: Atmósfera
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000439200
ISSN: 0187-6236
Autores: 1
Instituciones: 1Anchor University Lagos, Department of Physics, Lagos. Nigeria
Año:
Periodo: Ene
Volumen: 34
Número: 1
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español En este estudio se utiliza una base de datos de radiación solar de dos años (enero 2016-diciembre 2017) para modelar índices de claridad y nubosidad en Ile-Ife, Nigeria, una localidad tropical. Los análisis de variación diaria mostraron que en la mayor parte de los días la nubosidad es uniforme en el sitio de estudio, con muy pocos días extremadamente claros o nubosos. En el plano mensual, el índice de claridad fluctuó entre 0.27 y 0.51, en tanto que el índice de nubosidad varió de 0.44 a 0.72, lo cual confirma que las variaciones en ambos índices son inducidas por cambios en la posición del sol, así como por la turbidez y las nubes. Se observó que las variaciones estacionales de ambos parámetros son inversas, de manera que los incrementos en el índice de claridad favorecidos por cielos despejados y meses sin lluvia corresponden a descensos en los valores del índice de nubosidad y viceversa. Los valores mínimos del índice de claridad (0.10 y 0.28) en el sitio de estudio fueron mayores al valor mínimo (0.5) establecido para dicho índice en condiciones de nubosidad. Se desarrollaron dos ecuaciones empíricas para calcular el máximo índice de claridad a partir del índice de claridad promedio y el índice de nubosidad a partir del índice de claridad, y se sugiere su uso para locaciones con condiciones climatológicas similares al área de estudio. También se comprobó que los modelos de Hollands y Huget y de Saunier et al. tuvieron un buen desempeño, el cual mejoró en alrededor de 23.62 y 3.66%, respectivamente, después de la calibración, por lo que se consideran adecuados para su uso en otras zonas tropicales
Resumen en inglés This study uses a two-year dataset (January 2016-December 2017) on global solar radiation to model the clearness and cloudiness indices at Ile-Ife, Nigeria, a tropical location. Analysis of the daily variations showed that most days at the location are uniform in cloudiness, with scarcely any day either extremely cloudy or extremely clear. On a monthly basis, the clearness index ranged from 0.27 to 0.51, while cloudiness index ranged from 0.44 to 0.72, confirming that the variations of both ratios are influenced by changes in the position of the sun, turbidity and clouds. The seasonal variations of the two parameters were observed to be inverse, so that increases in the clearness index induced by cloudless sky and dry months correspond to decreases in the cloudiness index values and vice versa. The minimum values (0.10 and 0.28) of the clearness index at the location are observed to be higher than the minimum value of 0.05 stipulated for the clearness index in cloudy conditions. Two empirical equations for estimating the maximum clearness index in terms of the average clearness index and the cloudiness index in terms of the clearness index are developed and recommended for other locations with climatological conditions similar to those of the study site. It was furthermore observed from the evaluation of formulated empirical equations that the Hollands and Huget and the Saunier et al. models performed well and improved by about 23.62 and 3.66%, respectively, after calibration, to make the models suitable for their application at other tropical areas
Disciplinas: Geociencias
Palabras clave: Ciencias de la atmósfera,
Radiación solar global,
Radiación solar difusa,
Indice de claridad,
Indice de nubosidad,
Región climática tropical
Keyword: Atmospheric sciences,
Global solar radiation,
Diffuse solar radiation,
Clearness index,
Cloudiness index,
Tropical climatic region
Texto completo: Texto completo (Ver HTML) Texto completo (Ver PDF)